上海中心大厦结构设计介绍精简三

上海中心大厦结构设计介绍李伟兴

天华建筑设计有限公司结构三所

2011年04月

目录项目概况建筑设计简介塔楼结构体系简介结构设计中的主要弹性分析结果结构设计中的一些关键问题

1.

项目概况

1.1区域定位上海中心大厦项目选址于中国上海陆家嘴CBD金融区Z3-1地块，位于东泰路以西、花园石桥路以南、银城路以东、陆家嘴环路以北，地块面积约3公顷。1.项目概况

上海中心大厦与金茂大厦、环球金融中心用地相连，在区域总体布局中三者的主要朝向相互错开，避免了对视干扰，也有效保证了各自展示形象的可能。上海中心金茂大厦环球金融中心1.1区域定位1.项目概况

未来上海中心将与东方明珠遥相呼应，成为统领浦江两岸的制高点1.1区域定位1.项目概况

1.1区域定位1.项目概况

1.2

项目定位及功能目标

项目定位

在满足使用功能的前提下，将“上海中心”设计成为满足公众审美层面与专业审美层面的标志性、地标性建筑，成为建筑、人、城市和谐共生的领袖之作

功能目标商务活动“中心”商务交流休憩“中心”市民休闲娱乐“中心”1.项目概况

1.3技术经济指标

用地面积：30370m2

容积率：12.51

地上建筑面积：38万m2

地下建筑面积：16万m2

绿化率：30％建筑密度：45％

建筑总高度：632m1.项目概况

1.4

国际化设计团队

建筑设计：Gensler

——设计总包

合作设计：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

——设计咨询及全部施工图设计

结构设计：ThorntonTomasetti

——方案及初步设计阶段结构设计

机电设计：Cosentini

——方案及初步设计阶段机电设计1.项目概况

1.4国际化设计团队

景观设计：SWA（美国）风洞试验：RWDI、西安大略大学（加拿大）工料测量：利比工料测量师事务所酒店咨询：HVS（酒店）咨询公司、大班（酒店）咨询公司市场咨询：高纬环球公司其他提供咨询的公司：华东建筑设计研究院有限公司I.DEA誉德上海建科院柏诚（亚洲）有限公司增德防火技术服务咨询公司

Koopx1.项目概况

方案设计：2008.6～2008.11

初步设计：2008.8～2009.11

施工图设计：2008.9～2010.4

精装饰设计：2009.1～2011.5

施工：～2014.5

低区办公及裙房部分试营业：

全部营业：1.5工程项目总体进度安排1.项目概况

2.建筑设计简介2.1

世界超高层建筑比较2.建筑设计简介2.2

几何特征

由三段圆弧构成的圆导角三边形（其中之一切角）作为上海中心外围几何的基本构形，旋转上升并均匀缩小，演进为一个平滑光顺的非线性扭曲面，形成了大厦独特的立面造型。

Zone1Zone2Zone3Zone4Zone8Zone7Zone6Zone52.建筑设计简介2.2

几何特征2.建筑设计简介概况建筑高听度：632永m结构白高度却：574慢m塔楼剃层数材：地剖下5层，地硬上124层大楼竖谊向划分删为9个区1个裙蒜房商互业区5个办公灯区2个酒俘店区1个观景舱区每个区犬被2层高的设备层分隔空调设倡备电力备设备逃生理区域电梯设尺备维修保固养设备1区:5层商业/会议4区:13层办抄公9区:3层观景/以上设是备层5层地下京商业/停车Zo室ne常1Zon与e2Zon础e3Zo受ne仙4Zon艘e5Zon狮e6Zo盲ne撞7Zo破ne锦8Zo长ne筐92.漠3竖向功待能布置3区:13层办公5区:14层办公6区:14层办稀公7区:15层酒店8区:10层酒蛛店+5层精呜品办帮公2区:12层办挺公2.建筑道设计炭简介2.所3竖向惕功能热布置2.近3竖向功逢能布置2.建筑蜂设计踪蝶简介2.3竖向功扬能布置2.建筑罚设计鞋简介2.3竖向功坝能布置2.建筑切设计繁简介2.3竖向耳功能榜布置2.建筑狐设计副简介Zon夺e1－－爱裙房尖商业伟区透象视图商务在休闲研层中勒庭功掀能排块布餐饮健身多功慢能厅艺术展吸厅便利舰店前台中庭促悬挑锁近14米2.4平面潮布置览图3.塔楼结补构体系诵简介3.1抗侧盟力结朝构体颗系3.1抗侧力喷结构体友系巨型秤框架-核心筒–伸臂桁屡架（共6道）伸臂桁架核心筒巨型虚柱环带险桁架外伸蜘臂+环带吐桁架环带迷桁架3.塔楼坛结构靠体系馒简介核心斜筒3.西1抗侧武力结摧构体贷系3.塔楼结史构体系验简介核心诊筒+巨柱3.1抗侧会力结秤构体必系3.塔楼昂结构森体系零简介核心筒+巨柱+外伸臂3.蓬1抗侧力算结构体疏系3.塔楼领结构垂体系督简介核心筒+巨柱+外伸臂+箱型空疤间桁架3.1抗侧支力结防构体但系3.塔楼结舞构体系址简介3.2巨型茶柱结论：巨柱驰的布间置宜且结合摆建筑筑布局愁及结烧构性认能综学合确旁定。敏主巨堂柱设岔置于鸦核心骑筒内凶隔墙榴对应抬位置疾，通娱过伸膛臂桁偏架协李同抗民侧力棍，可桨获得顺相对射较大近的力摊臂。次巨柱殊主要作职用是减案小环带芝桁架跨武度，故昌不设伸架臂桁架精与核心时筒连接阴，避免耐伸臂与茫核心筒冬角部连捆接构造套的困难客。巨柱采误用SR妇C组合柱昨，含钢尾率控制品在4～7％。慌可有询效减坝小巨淹柱截锅面，在并提天高延渐性。经过饭多轮铺结构游体系扮选型向分析堵，并溪与建程筑布猪局充劫分协庭调，复确定丑以下陡巨柱想布置锅方案3.论2巨型柱1～5区普通押楼层加强妨层6～8区普通涉楼层3.塔楼结超构体系寨简介ZON愤E6～8典型平励面8根主巨常柱ZO缝NE辫1～5典型平拼面8层主兵巨柱+4根角柱3.2巨型恶柱区段截面（m）砼等级含钢率8主：1.9x2.4C504%7主：2.3x3.3C504%6主：2.5x4.0C604%5主：2.6x4.4C604%角：1.2x4.5C604%4主：2.8x4.6C604%角：1.5x4.8C604%3主：3.0x4.8C704%角：1.8x4.8C704%2主：3.4x5.0C704%角：2.2x5.0C704%1主：3.7x5.3C705%角：2.4x5.5C704%3.3核心清筒ZO量NE拐6～8ZO指NE雨9ZO摧NE睡1～4ZON致E5～6ZO卧NE谷7~泰8上部培为十逮字形奇布置中部为巾切角方僻形布置底部为庆方形布意置3.疏3核心筒3.昼3核心筒3.塔楼扯结构巷体系调简介区段混凝土等级翼墙厚(mm)腹墙厚(mm)翼墙钢板含钢率腹墙钢板含钢率1C6012009004%(1F~3F)3%(4F~8F)2%(1F~3F)1.5%(4F~8F)2C6012009002%(9F~13F)1.5%(9F~13F)3C6010008004C608007005C607006506C606006007C606005008C606005003.摸3核心便筒3.塔楼念结构鞋体系副简介3.4伸臂桁愧架外伸知臂+环带骆桁架环带桁狠架数量5outriggers6outriggers6outriggers8outriggers位置3/5/6/7/81/3/5/6/7/82/4/5/6/7/81/2/3/4/5/6/7/8第一阶周期(s)9.29.159.078.91最大层间位移角h/501h/500h/496h/4923.4伸臂畜桁架3.塔楼结道构体系吴简介位于第2、4、5、6、7、8区外伸丽臂桁拳架贯沟穿核雁心筒闪腹墙8765423.4伸臂星桁架3.塔楼结朱构体系且简介伸臂桁爬架轴侧矿图区段构件规格（mm）OT8H1000x1000x90x90OT7H1000x1000x80x80OT6H1000x1000x60x60OT5H1000x1600x100x100OT4H1000x1000x80x80OT2H1000x1000x90x90OT2OT4OT5OT6OT7OT8伸臂桁勤架立面杨图塔楼烤剖面涨图3.霉4伸臂桁蛇架3.塔楼结狱构体系括简介3.5楼面体闭系15责5m绞m厚组疾合楼枝板79原mm厚混凝忽土现浇翠板76m吊m厚压质型钢纳板3.5楼面体淋系——标准熟层3.塔楼结言构体系房诚简介200爆mm至25琴0m培m厚组合糠楼板设置短径向善桁架径向桁待架3.5楼面体茂系——加强层3.塔楼结惨构体系屯简介约束材箱型客桁架控的扭佣转承担悬岛挑楼层瓦以及外盖玻璃幕岩墙荷载876542313.未5楼面体陕系3.塔楼结丝式构体系郊简介3.畜6幕墙支白撑体系采用胞双层锦玻璃赴幕墙外层研玻璃扭幕墙器支撑捆结构齿采用摧轮辐零式结绪构体壁系双层玻蜡璃幕墙筐效果图内层玻病璃幕墙外层玻早璃幕墙中庭3.耗6幕墙陶支撑乒体系3.塔楼结名构体系纹简介轮辐水平支撑楼板带水赵平支稍撑的份轮辐遍结构此在各溜个楼饭层将锋幕墙锣结构抢的水箱平风缠荷载诉传递秧到楼耕板。楼板轮辐结构幕墙体昂系轴侧盈图幕墙体崖系平面功图3.6幕墙馋支撑海体系3.塔楼结霞构体系土简介悬挑钢桁架幕墙结量构的自燥重通过领吊杆传栏递到加乡丰强层内恰的悬挑激钢桁架纱上。吊杆轮幅水平支律撑3.城6幕墙支河撑体系3.塔楼朝结构止体系崖简介3.6幕墙支秘撑体系塔冠煌结构戏整体据轴侧蜘图鳍状耍竖向福桁架皇冠结骨构支承框院架结构轮辐士结构3.塔楼安结构乏体系根简介3.7地基基范础桩型:钻孔时灌注次桩（痕后注策浆）桩径肆：10音00亭mm桩长：家核心区56米，视扩展挂区52米基础持拢力层：9-筐2-煤1层粉粗砂单桩名承载絮力：10陈00浑0K磨N(剃10雕00吨)承载力真取值依骡据：1）地率质勘袜察报塘告提亏供参必数计问算：112穷67.苹419雁﹥10姓000屡kN2）试般桩取稼得参梨数计毛算：130窄00﹥触100列00k粱N3）《建筑叫桩基嫂技术鹊规范》计算聋：116幕61.川6﹥1顶000螺04）桩怖基础帆选型诉科技您委专热家意返见3.7地基基柿础3.塔楼结纲构体系疏简介总桩丧数：94骄7根核心区狠：桩长56米，共24备7根扩展叙区：链桩长52米，共70他0根长度勒依据薪：通弄过增创加核护心区内桩长度，减歼小核心降区沉降核心稿区及淡巨柱猛下：嚷梅花鹊形布认置其它部茫位：矩祝形布置布置依停据：荷涂载大的虎位置桩炸位集中布置3.7地基基尊础3.塔楼穿结构邮体系赤简介有限元止基床系糖数法计酱算沉降寨：基床金系数籍：核弯心区办刚度80k姿N/m症m扩展区辜刚度10霞0k段N/谱mm桩基方最大程沉降袭量：96m蔑m规范旧公式炉计算感沉降骆：最大单沉降兄计算道值12级0m拒m综合停评价添：对比上吐海中心欠与金茂课大厦、届环球金念融中心掌的结构暖形式、敬桩型、勺持力层部深度，娘综合分视析预估劝上海中母心桩基葱础沉降赢值约为120～150灶m。3.7地基基汪础3.塔楼桃结构铲体系蛙简介4.结构设请计中的殖主要弹驶性分析荷结果4.1塔楼善主要病设计耀指标4.塔楼结虫构主要改分析结券果结构搂设计煮使用张年限1）承载炮力及正励常使用越情况下梯为50年；2）耐久悦性下重床要构件法为10抬0年，次喂要构件惩为50年。建筑安旱全等级1）塔今楼重文要构知件一义级，扰重要降性系魔数1.1，包叨括：置核心波筒、浇巨型呈柱、殿伸臂视桁架跌、环扶带桁明架和夹径向他桁架址；2）塔楼茶次要构坝件二级割，重要敲性系数1.0，包项括：描除重匙要性霜构件广以外避的其碗他构该件，主如楼次面梁愿。建筑译位移内容限值重现期为50年的风荷载下层间位移角h/500重现期为50年的风荷载下底层层间位移角h/2000~h/2500多遇地震荷载下层间位移角h/500多遇地震荷载下底层层间位移角h/2000~h/25004.姥2塔楼周屠期与振袍型图4.塔楼筹结构局主要载分析忙结果竖向恳荷载伞作用受下基拌底反鞋力（天不含税地下撤室B2及以基下部广分）荷载重量恒载62.5万吨活载12.3万吨总计74.8万吨基底反力分配巨型框架承担40.4万吨（54％）核心筒承担34.4万吨（46％）4.3自重下摄基底反奴力4.塔楼结芽构主要垃分析结暑果超高虾层建仰筑自拴重比堆较4.3自重下嫁基底反流力4.塔楼结辩构主要钉分析结恋果建筑名称建筑高度（m）总重（t）塔楼建筑面积（m2）每平米重量（t/m2)金茂大厦42130×10420×1041.50环球金融中心49244×10425.3×1041.74台北101大楼50870×10441.25×1041.70广州西塔43242.5×10424.7×1041.72上海中心63274.8×10437.9×1041.974.4风载和要地震作扣用下基摆底反力基底剪力(kN)倾覆力矩(kN.m)X向Y向X向Y向数值比例数值比例数值比例数值比例风荷载8042718234613.04e713.14e71小震883951.10888221.081.90e70.6251.88e70.60中震2229212.772239732.725.11e71.685.06e71.61基底反力分配巨型框架57%79%核心筒43%21%注：1）风柴荷载狮取值缸为基约于10猾0年重悟现期今，2%阻尼橡比；2）小震算作用取泉上海规者范反应奴谱与场糟地反应陡谱的包转络值，4%阻尼穴比；3）中震络作用取男上海规冻范反应绩谱，4%阻尼山比。4.塔楼社结构副主要涨分析含结果4.5风荷载崇下巨型模框架与蜻核心筒衫的剪力零和倾覆下力矩分户配楼层萍剪力倾覆攀力矩核心筒巨型在框架总剪魔力核心疫筒巨型顶框架总倾吹覆力矿矩4.塔楼结泉构主要钥分析结汁果4.河6地震作围用下巨程型框架考与核心存筒的剪技力和倾碰覆力矩日分配楼层炎剪力倾覆锣力矩核心话筒巨型框牲架总剪陈力核心筒巨型框辟架总倾赏覆力新矩4.塔楼结恢构主要衰分析结报果4.条7风载与司多遇地提震作用识下塔楼号变形风荷载小震中震X向Y向X向Y向X向Y向单向层间位移角h/580h/612h/623h/644h/234h/242位置（层数）124F113F94F105F94FL94F合成层间位移角h/505限值h/500h/500h/200顶点位移比H/933H/954H/1152H/1173H/428H/434注：1）风荷道载取值爱为基于50年重买现期域，4%阻尼冰比；2）小傅震作扯用取笋上海菌规范薪反应带谱与射场地桨反应珍谱的尸包络港值，4%阻尼比耻；3）中冈震作隔用取扯上海柴规范投反应巧谱，4%阻尼比读。4.塔楼结双构主要饶分析结甘果4.莲8风载与败多遇地蹲震作用葬下楼层牙层间位衣移角X向Y向1/5辈00限值风荷浅载下多遇地臣震作用松下Y向X向1/突50舞0限值4.塔楼结软构主要熔分析结好果5.结构设盘计中的概一些关胁键问题5.1风工游程研该究5.2地震爹工程忧研究5.3结构宫用钢鼓量优据化设悉计5.趣4巨型尊柱设厌计分萄析与该研究5.5罕遇莲地震叛下结拾构弹饶塑性肾时程哭分析留与研刑究5.1风工程除研究5.松1.千1风工久程研甚究内头容5.1风工善程研迷究风气穗候研呜究根据气济象资料凭，确定室设计风蒜速和风捷向分布筛。空气稀动力贪学优郑化研宝究优化会建筑苦形态浓，减凑小横予风向搭动力礼响应糠。缩尺比伶为1:戚50纤0为高频孤测力天献平试验炕（HF统FB）。风洞试旗验研究进行缩尺比扇为1:5壁00的高频压校力积分列模型试护验（HFR片I），考宗察高阶缘瑞模态每响应戴的乔影响尾；进行捎缩尺璃比为1:姐85的高雷已诺数试妻验，考驴察高雷扒诺数的除影响；进行永缩尺势比为1:5编00的气动次弹性模师型试验龟，考察逗结构振休动情况印，校核寸高频测姨力天平缎试验及枣高频压疯力积分忙模型试纵验结果遍。5.胜1.盲2风气候抄研究5.1风工衣程研马究风气候跑模型上海劈燕的强浊风主舌要由贵台风堤控制万，风逝气候在模型熔应能翼反映涝台风芬的影植响；目前所证采用的雨风气候稿统计模蒙型是根贞据上海偏虹桥国及际机场脾的近地匙风记录吗以及最散新的台壳风蒙特搬卡罗模劝拟结果踩得到的屋。台风崭模拟结遵果由美拍国的应合用研究睡所（AR舞A）提裤供。5.当1.努2风气候急研究5.柿1风工耗程研迟究风气茄候模页型根据美罗国应用刑研究所朝（ARA）提捆供的闻风气纪候模摊型，10米高度福处100年回归王期10分钟平劝均风速俯为31m冻/s，500米高度仅处10皆0年回归师期10分钟平境均风速蝇为50图m/闸s。中国规劳范上海永地区10米高脖度处100年回归蹦期10分钟脊平均重风速迎为31m熔/s，500米高度100年回州归期10分钟琴平均纪风速欧为55李m/辉s。高度（m）100年回归期10分钟平均风速（m/s）RAR中国规范1031315005055超高层释建筑横土风向风蹈荷载及弃效应明透显。当嫩风速达授到临界秆风速时妙，超高野层建筑逼易产生捆横风向碰涡激振厕动，从简而导致副横风向赚响应增草加。空气珍动力酷学优波化研骡究横风向扭响应无横风耗向涡激填振动有横贵风向香涡激扯振动风速5.1风工吵程研馋究空气棋动力利学优僚化研毅究超高层眠建筑横味风向荷棍载较大边，横风骨向效应饶明显。惊对建筑江形态进单行优化迅可以有薪效减小冻结构的许横风向恰荷载及仔效应。忠常用的忧可以有邮效减小挥风荷载胡的形态夏优化方献法包括燥：上海竟中心贩大厦城建筑致形态量采用俯了“肤圆弧存倒角惩”、钞“契添形立绑面”耽、“录截面搁变化耀”等武三种鞋形态眼优化亩方法锐。圆弧捉倒角契形艰立面截面变桃化扰流翼立面开粒洞5.床1风工程腊研究5.1册.4风洞试软验高频矩测力坐天平枪试验1:尘50必05.贼1风工潜程研丈究5.1工.4风洞木试验高雷诺陡数试验1:8致55.嗽1风工程篮研究5.加1.舰4风洞试狂验气弹潜试验1:5呆005.扩1风工厦程研票究5.1猎.5风洞垃试验傻结果习与中舟国荷暗载规灿范比碧较风向基底反力荷载规范风洞试验比值顺风向基底剪力6.56e75.75e70.876基底倾覆力矩2.10e102.08e100.99横风向基底剪力1.9e89.71e70.511基底倾覆力矩8.2e103.59e100.438合成向基底剪力2.08e81.03e80.495基底倾覆力矩8.65e103.8e100.439荷载规权范计算礼风荷载闭值在顺资风向与卧风洞试搅验结果茅比较吻冷合；在贴横风向扬，荷载川规范结其果明显漠大于风理洞试验泽结果。5.1风工程木研究上海静中心轮大厦悦高度料较高谱，周换期较往长，乘且上理部楼占层设斧有高陡档酒娱店公殖寓，肾对舒搁适度祥要求揪较高秃。根栗据上姑海市瓶高层英建筑修钢结筛构设箱计规象程的胜规定励，十保年重纹现期舅风荷根载作寄用下辩的顺崖风向贝和横躁风向爱建筑羡顶点胁最大乔加速腿度限些值可旁按下脆表取隐值：根据CTB券UH的建议喊，风荷柱载作用暑下的最幸大扭转该速度限仪值可按凝下表取扯值5.1叛.6舒适度疯验算25胜cm/六s2旅馆、府办公楼15严cm/拳s2公寓加速度惕限值用途3.0条mi事lli破-ra争d/s10年重现下期风荷必载1.5波mi简lli疫-ra谈d/s1年重现炭期风荷饱载扭转引速度繁限值荷载及摊作用类享型5.拘1风工程扭研究根据RWD炎I最近蒸的风侍洞试你验结摩果（贷下图示），喇结构宗顶点傻在10年一自遇风稳荷载涉作用疮下的缎顶点呢最大柜加速栗度约弹为8ga江l，可以编满足舒匆适度的躺要求。5.1沙.6舒适度者验算5.1风工巷程研片究尽管根棵据初步饱的风洞页试验结蛇果，在赞不进行斯结构控递制的情行况下结粮构的舒脖适度是原可以满忽足的。辫为了进怎一步提舌高塔楼我的使用它品质，黑目前设昆计中考棕虑了将衬来设置TMD的可浸能性讲。5.夹1.出7阻尼器歉概念方币案5.1风工样程研织究5.愧2地震疾工程慕研究地震芝作用萌取值多遇页地震躁：按以送下两陶个反扣应谱支取包络：上海市召建筑抗躺震设计斑规程50年63鸟%超越避概率杰的反才应谱蓬。50年10％超初越概用率的岛地震曾动参禁数乘湿以本兴工程盘地震迎影响不系数C，地续震影河响系辽数C可取尼为0.3碍5。基本裙地震：上贺海市餐建筑杆抗震何设计趣规程50年10％超越率概率的从地震动臭。罕遇节地震：上和海市建筑抗禁震设计钩规程50年超越啊概率2％的擦地震通动。5.2地震工舱程研究多遇浑地震包络谱规范籍谱安评缸谱5.2地震工时程研究地震作蜓用取值基本地绿震5.贩2地震铸工程掉研究地震径作用杠取值罕遇地赴震5.2地震卸工程掩研究地震作色用取值阻尼扩比与溜周期屯折减田系数识取值建议代的阻舰尼比设取值错如下蠢：建议的定周期折岩减系数火如下：地震烈度阻尼比多遇地震4.0%基本地震4.0%罕遇地震5.0%地震烈度周期折减系数多遇地震0.90基本地震0.95罕遇地震1.005.农2地震葛工程滑研究5.聪2.见3基于精性能今抗震算设计地震作用抗震性能目标7度小震结构完好，处于弹性状态7度中震结构基本完好，基本处于弹性状态。地震作用后的结构动力特性与弹性状态的动力特性基本一致，超级柱，型钢混凝土角柱、核心筒墙体及外伸臂桁架等主要结构构件和节点基本完好，框架梁、连梁等次要构件轻微开裂7度大震结构严重破坏但主要节点不发生断裂，结构不发生局部或整体倒塌，主要抗侧力构件超级柱，型钢混凝土角柱和核心筒墙体不发生剪切破坏5.绸2地震工谦程研究5.2别.3基于昨性能纺抗震姐设计地震作用设计控制指标7度小震最大层间位移角不大于1/500，底层层间位移角不大于1/20007度中震最大层间位移角不大于1/200；取不考虑构件内力调整和风荷载的中震组合内力设计值及材料强度设计值对超级柱、型钢混凝土角柱、核心筒墙体及外伸桁架等主要结构构件和节点的抗震承载力进行验算；框架梁、连梁等次要构件中的钢筋（钢材）应力不超过屈服强度（80%以下）。5.2地震工狼程研究地震作用设计控制指标7度大震最大层间位移角不大于1/100；框架梁、连梁等次要构件可出现塑性铰，但塑性铰的转角不大于1/50。主要节点中钢筋（钢材）应力可以超过屈服强度，但不能超过极限强度。地震剪力取大震时的弹性地震作用力标准值，材料强度取标准值，不考虑抗震承载力调整系数，验算受剪截面控制条件（）；验算作为主要抗侧力构件的超级柱和核心筒的极限抗剪承载力。5.2踩.3基于性至能抗震束设计5.披2地震借工程关研究可靠度初分析上海中纵心是核厌心筒-巨型等框架溉组合育的超竖高层怀建筑葛，结熄构体爆系复炸杂、耗环境耐荷载撇多样眨。配缺合结必构初斯步设暴计及侦超限舌和抗饱震审夫查，宅有必址要进须行这篮一大轧型复旁杂结驻构体钥系的愁可靠柏性设洋计研平究。结合啦上海样市地童震危间险性央分析敏和地植震动株参数务研究咸成果蹦和工匀程场片址的汽场地载特性秘，进露行考幼虑设躬定地震震烈迈度和销场地墨条件况随机启性的户随机趁地震挤动研辨究。在上谎述工夜作基洪础上傍，以服弹性距分析亚为基蚊础，孝进行废以满欺足“伪小震宗不坏体”为牵准则晓的结悉构地航震可骗靠度子分析纸与评能估。5.2地震挽工程琴研究根据安宋评报告百提供的苹场地特杆性生成36项0条地震阵波时程地震姻动典箩型样荡本(84停)地震方动典仗型样驶本(10剖5)5.疲2地震工那程研究可靠当度分布析随机启地震鱼动样润本均苹值及谷标准维差随机蹲地震漏动样番本均纸值随机季地震来动样雕本标固准差5.尿2地震摩工程企研究可靠许度分讨析进行了36统0条地之震波铁的时脊程分繁析，糊获得龟了抗水震可尼靠度截分析痛结果瓦。塔楼各胸层位移怜可靠度惑的分布摘情况分析表宁明，上悔海中心死在小震晌作用下仿的整体惩抗震可值靠度达鞠到0.9明937竹9。5.套2地震崭工程访研究可靠身度分咬析5.3结构羊用钢凯量优植化设封计5.胡3结构用出钢量优危化设计世界锦部分谈超高芹层建舟筑用税钢量急比较建筑名称高度楼层数结构体系高宽比材料地上总面积（m2）总用钢量（钢材+钢筋）备注总用量（T）单位面积用量（kg/m2）世界贸易中心（纽约）417110框筒6.6钢结构42000078000185.7不包括钢筋重量约翰·汉考克中心344100支撑筒6.6钢结构26012637700145不包括钢筋重量西尔斯大厦442110束筒6.4钢结构41806476000181.8不包括钢筋重量马来西亚石油双塔大厦45288筒中筒9.7钢筋混凝土结构18040036900204.6不包括钢材重量金茂大厦42188巨型柱+核心筒+伸臂桁架8混合结构28000032200115香港国际金融中心二期42088巨型柱+核心筒+伸臂桁架8.7混合结构18600046000247台北101508101巨型框架+核心筒+伸臂桁架8.2钢结构374220135200361环球金融中心492101支撑外筒+核心筒+伸臂桁架8.5混合结构316686620002455.3结构用累钢量优恭化设计上海兽中心泳优化扰前用抢钢量些统计塔楼耳范围惩内，地上及补地下部稳分钢结肿构总忠用钢棋量为99暮79贿6T。5.3结构用养钢量优报化设计上海中约心优化援前用钢剩量统计塔楼范免围内，地上考及地犹下部分钢垦筋总用疏钢量为48示38扛8.驾14芦T塔楼各举部分型计钢用钢情量统计上海曾中心腾优化单前用曲钢量率统计5.3结构用惩钢量优墓化设计塔楼等各部熊分钢批筋用折钢量塞统计上海掠中心柿优化压前用冰钢量轻统计5.3结构虫用钢具量优瞧化设汤计1、合数理考男虑上水部结平构刚卸度贡共献：闯能使岁底板僻弯矩钞值较章大程帆度的剖降低杏；2、配筋关分区由聪三个区恢细化为舅六个区爆，从而联降低总杯配筋量阁；3、筏板观板底配水筋由全长拉通配占筋改为始基本配奏筋贯通前，柱下朋局部加蛙强的方握式，有半效减小醋了配筋疏量；筏板用摘钢量优显化措施5.钓3结构用寄钢量优武化设计1、结占构周厉期适耽当延胁长至9s。2、适坊当降怀低巨故柱最健小含著钢率图。巨型伶柱用否钢量狸优化鲜措施5.3结构用夸钢量优碗化设计核心筒折用钢量将优化措罪施1、优化姑措施一刑：组合染钢板剪讯力墙最疯小钢板酒厚度调立整；通过缸减小仔钢板扩的构拘造厚量度，隙一方潮面降伪低了店结构塞用钢梳量，乱另一冬方面糖减小煮了焊恳缝、沃节点务板等剂用量锯，便畏于施跑工，墓综合锐效益慕明显望。2、优化粥措施二胆：翼墙腐抗震等谎级调整言；考虑葬到翼越墙部角分承举担竖昂向荷棚载较田小，颗轴压串比均混值约0.轧2左右城，设宋定地槐下室屑各层逝翼墙毅抗震壶等级懂比核那心筒冈抗震神等级镰低一劣级，牵从而渡减小雕了抗项震构绢造所宁需的催钢筋疫用量刃。5.3结构用傲钢量优闻化设计核心脂筒用粒钢量披优化3、优授化措龙施三密：钢极筋及蝴钢板仅抗剪加承载折力比像例调终整；通过提趟高钢筋呆的承载胖力比例登，可以稠降低钢却板用量贺，尽管瞧钢筋用用量有增懒加，但抓总费用史降低。4、优化腰措施四挤：翼墙腥刚度折营减。由于翼妖墙部分主受力较趁大，考蓝虑混凝惩土开裂殖及徐变蜓影响对为刚度进嘴行折减席（折减军系数为0.8），从校而降低垄构件内座力，减丘小了用欠钢量。5.3结构荐用钢即量优匪化设杜计用钢平量优捎化汇松总5.叹3结构桐用钢金量优酱化设本计项目钢筋（吨）钢骨及钢板（吨）优化前优化后优化量优化前优化后优化量筏板1143110290-1141------巨柱和角柱91958087-11084160733363-8244核心筒和翼墙1457915125+5461148910612-877外伸臂及环带桁架1329312293-1000径向桁架5001.94601.9-400塔冠钢结构42003200-1000楼面结构16528165280次结构201620160幕墙610061000总计3520533502-170310023588714-11521比例-5%-11%5.4巨型柱繁设计分他析与研猾究5.谷4.宪1相关准工程押调研环球期金融溪中心惩巨柱界平面粪布置巨柱A巨柱B建造闪中的乱环球白金融唐中心5.4巨型柱伟设计与较分析巨柱B构造巨柱A构造大楼中厨有A和B两种覆类型饲的巨背型柱暂。A型巨柱灶由两根械边缘柱缴与连接聪两柱的笼腹墙体沾组成。最小含茂钢量为命巨型柱栋截面面柄积的4％。纵向胁钢筋乌的配蝇筋率列为0.闲8%。抗震端等级菊“特把一级时”考棋虑，腾抗剪锅箍筋限沿巨柄型柱稠的全兆长紧撑密的活配置乞，其巡寿体积垦配箍径率为0.鱼8%至1.倒2%。5.漂4.胶1相关工携程调研5.4巨型拣柱设俘计与泼分析环球金筑融中心桐巨柱平左面布置巨柱巨柱金茂大汤厦巨柱罩平面布楼置巨柱巨柱5.些4.纷1相关旷工程屠调研5.陷4巨型六柱设跨计与况分析构件楼层底部－17层17－31层31－53层53－64层64－87层巨柱1500mm×5000mm1500mm×4500mm1000mm×3000mm材料C60C50C40金茂赌大厦慌型钢哪混凝个土巨丸柱构局造5.4品.1相关工糊程调研5.头4巨型柱猎设计与析分析台北10压1巨柱六平面灰布置巨柱5.4链.1相关工常程调研5.4巨型唇柱设镇计与当分析台北10黎1钢管插混凝强土巨熄柱构涨造巨柱截馋面，内株灌C70混凝土含钢率10％左浇右5.对4.职1相关工过程调研5.跨4巨型怎柱设笨计与娇分析CCT决V巨柱端择面形式新台址CCT潜V主楼工渡程结构陆外筒柱披采用了SRC柱，绿截面19睬00晕mm洽×1值25冷0m母m，部揭分SRC柱构件宴的有效剥截面含炼钢率达馆到了28曾.6途%，远扬大于《型钢混裹凝土组仔合结构删技术规桂程》（JGJ间138路-20惜01）中的漠相关规染定。内魔填C6千0混凝土钢板或最大环厚度葛达11火0m举m5.李4.您1相关工稻程调研5.膨4巨型柱致设计与湿分析5.诉4.却2设计蕉指标5.4巨型柱拉设计与像分析5.江4.富3截面优师化设计第一亲阶段呜：九古肢格交构式陡钢骨九蹦肢型休钢分陈散布帮置，梁需通膜过缀刮板连稠接以楼协调交抗力喊。但印型钢负肢数河越多孔，传稻力越端不直煮接，弹各肢识协同户工作饲的难锡度越桨大。伸臂冤只和中沿间三肢研型钢直底接连接充，需要沸通过大鞋量的缀辟板连接残后才能举把力传料递给其乌他六肢议，传力淋途径不执直接。型钢眯间联系难很弱，姥依靠缀塘板传力芹在节点贝区应力喷集中处撞，易产昨生纵向臭劈裂破宿坏和剪拿切破坏袖。抗仙震性碎能不药好。5.4巨型费柱设粮计与崇分析第二霜阶段粱：‘奶王’汽字形傍实腹碎式钢侧骨改进捉：可有抱效解叫决协庆同抗诸力和闯剪切愈破坏锋两个心关键权问题谨。钢尽骨内搅部形悠成约鸡束混睛凝土许，提轧高巨胞型柱炼的抗餐压能赠力和绸延性源。在厌节点姨区域虫与伸爽臂和佛环带拥桁架裹的连无接较摇方便幻玉，伸斯臂和艰环带肌的力挠可直部传递炊给整蛙个钢樱骨。钢踪蝶骨可假在工拴厂焊窄接完剥成，才现场割可整趁体吊第装，物减少罗了现叼场焊挖接量坝。5.4宣.3截面优妥化设计5.论4巨型案柱设绞计与油分析第三愁阶段窃：1~6区‘捏王’躬字形受实腹眉式钢姜骨7~眉8区‘脾日’就字形尚实腹菜式钢妥骨改进扇：在7~8区，撕将中饶间大赔腹板赖和两膊侧翼悟缘合左二为象一，销形成语“日糠”字忙型钢薄骨，储整体佩性更倒好，寇相同股含钢瞧率前时提下筐，钢昏骨抗伞弯承及载力荣更好市。“日臂”字型让钢骨焊吧接量减催少。7～8区的巨童柱尺寸越减小，巾即使将帜腹板拉吊开到两毁侧，也再能方便腾实现与稠伸臂的嫌连接。5.4同.3截面优饭化设计5.耐4巨型康柱设呢计与弯分析5.4竖.4承载力腐分析巨型柱故纤维单娱元巨型持柱承川载力阳校核5.累4巨型阶柱设万计与悬分析5.呼4.狂5延性分茶析混凝土巨型竿柱钢骨钢筋分笼5.吗4巨型柱陈设计与拴分析巨型柱帮断面图5.4剂.5延性分堂析5.4巨型柱鼠设计与芬分析一区巨订型柱在铁小震组需合下的炊延性曲杂线混凝土捐开裂钢骨方及钢龙筋强罗化5.平4.符5延性分厘析5.4巨型柱劫设计与仔分析巨型柱璃极限状等态下应缓力分布混凝暴土应挖力分戏布钢骨应摸力分布钢筋绍应力刮分布箍筋应邮力分布5.4现.5延性分俯析5.加4巨型葬柱设企计与虏分析5.询4.宜6节点霉分析巨柱-伸臂-环带傍整体户模型型钢构咐件混凝土钢筋笼5.4巨型挺柱设昌计与显分析大震作春用下钢跨骨Mi孝se算s应力各杆遇件除叉应力映集中序处外寸均未庭进入啦屈服泽阶段5.煌4.阴6节点格分析5.狭4巨型柱练设计与疏分析大震铸作用泉下混君凝土冒应力已超歉过混址凝土梨的抗裂拉强歪度星，混捐凝土矮开裂。5.菠4.尽6节点不分析5.4巨型柱芝设计与圣分析大震作寸用下钢浊筋应力纵筋和首箍筋在螺伸臂下忧弦节点璃区以及澡在环带宝直段部危应力达盈到320萝N/右mm2，未攀达到破屈服躺。5.4孩.6节点分勤析5.4巨型柱巴设计与解分析5.旦5罕遇地闲震下结煎构弹塑拼性时程分析怀与研着究5.念5.流1应用程刚序1）AB由AQ雀US2）AN乘SY铸S3）PE疗RF淹OR兆M-册3D5.5弹塑性音时程分邪析5.挨5.仔2三维模避型的建厅立——A森BAQ章US模型5.表5弹塑迁性时传程分因析外伸恨臂桁汪架、乡丰内外娇环带颂桁架条、加州强区温的径时向桁尘架和芳各主覆要杆捧件：B31梁单元额模拟巨柱壤：S4R壳单鞠元(混凝土占部分)+B3糊1梁单震元(钢骨)耦合耦合遭点耦合毛点耦合脉点5.河5.属2三维蚀模型泊的建率立——A都BAQ原US模型5.5弹塑苏性时闪程分娇析核心筒汁剪力墙适、连梁扯：——帅S4时R壳单遥元一、二钓区的钢即板剪力咬墙：采挖用分层吃的壳元浑模拟剪力乡丰墙中楼内埋艘钢柱寇：采姓用B3蛋1梁单景元模页拟，衔并耦搅合到填壳单很元中钢筋利伪用ABA砖QUS中的Reb辨ar功能加欧入到混盯凝土剪夺力墙中分层壳获单元示窑意图ste蔑elRCRC5.5是.2三维栏模型骡的建如立——忘AB旗AQ槽US模型5.5弹塑港性时联程分权析钢材采用有双线净性动铁力硬叛化模炕型，蓝并假虑定塑握性段娘切向哀模量妈为弹炉性模助量的1/兄10定0。该模长型可考希虑包辛稳格效应溉，在循粮环过程吹中刚度轨无退化块。复杂应母力状态穗下的强唇度准则郑采用Mi饺se遭s屈服蜻条件5.5荒.3材料模佳型5.5弹塑打性时罪程分富析混凝土混凝挥土骨城架曲猫线关烫系采饿用St跪ep纽奉he愿n简化恳模型甜。如右图漆示，其祸中fc为混赚凝土浑圆柱姓体轴选心抗蕉压强哀度标绝准值5.生5.冶3材料归模型5.贺5弹塑粉性时宽程分俱析在第皱一周架期9s处的地员震影响别系数ME哀X0肯06静>L男71剩11闭>S小79蓬01辩0>舱US稻72携5≈虾US乘12汪14翅>U孟S2浴57典>U峰S3冤355.窑5.网4地震波喂选取5.5弹塑性凶时程分智析5.5祥.5自振窗特性技分析5.5弹塑悄性时示程分棒析振型ETABS模型ABAQUS模型ANSYS模型PERFORM-3D模型周期周期差异（%）周期差异（%）周期差异（%）T1（s）9.049.131.09.070.339.302.8T2（s）8.909.041.559.011.249.203.3T3（s）5.564.50-19.04.6117.095.590.0T4（s